專利名稱：印刷電路板制造方法以及為此使用的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的目標(biāo)是ー種印刷電路板制造方法以及用于實(shí)現(xiàn)所述方法的設(shè)備。
背景技術(shù)：
印刷電路板可能具有多個(gè)功能成分，這些功能成分主要涉及金屬片材的數(shù)量與它們所形成的電路圖像。因此，例如，除了其它形式以外，一種電路板結(jié)構(gòu)最初由ー張金屬片材和ー個(gè)上面浸有可聚合樹脂的絕緣材料層形成，一旦樹脂聚合并且電路板冷卻至變硬，一個(gè)雕刻電路圖像就會(huì)形成于金屬片材上；另一種電路板結(jié)構(gòu)最初由其中間具有一個(gè)或多個(gè)絕緣材料層的兩張金屬片材形成；而第三種用于印刷電路板的結(jié)構(gòu)最初由其中間具有兩 個(gè)絕緣材料層的兩張金屬片材形成，其中兩個(gè)絕緣材料層由ー個(gè)兩面都設(shè)置有雕刻電路圖像的印刷電路板隔開。一般而言，使絕緣材料層中的樹脂聚合的過程是通過在溫度升高直至聚合溫度的同時(shí)使其成分已經(jīng)公開的電路板受壓來實(shí)現(xiàn)。為此，壓カ機(jī)(press)被使用，它們基本上通過加熱電路板的方法來區(qū)分。一種壓カ機(jī)包括設(shè)置在壓カ機(jī)的壓カ板上的加熱裝置，以至在壓的過程中通過熱傳導(dǎo)將電路板加熱。另ー種壓カ機(jī)包括基于將由電源提供的電流(通常為直流)通過電路板的金屬片材的加熱裝置；在這種情況下，為了使電流有可能通過，金屬片材將連續(xù)設(shè)置。上面公開的幾種壓カ機(jī)存在缺陷。在將加熱裝置設(shè)置在其壓カ板上的壓カ機(jī)中，溫度升高的速度和可以達(dá)到的最高溫度非常有限，這導(dǎo)致低的生產(chǎn)率。并且，在其中加熱裝置是基于使電流通過電路板的金屬片材的壓力機(jī)中，金屬片材和中間壓カ板之間電絕緣的問題出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
在作為本發(fā)明目標(biāo)的印刷電路板制造方法中，一個(gè)壓カ包設(shè)置在壓カ機(jī)的壓カ板之間，并且受壓，其中該壓カ包包括至少兩個(gè)金屬材料的壓板，它們中間設(shè)置有由一張或多張金屬片材、一個(gè)或多個(gè)浸有可聚合樹脂的絕緣材料層和/或由一張或多張刻有電路圖像的印刷電路板形成的印刷電路板結(jié)構(gòu)。該方法主要特征在于，保持施加在壓カ包上的壓力，該方法包括如下步驟i)使壓カ包受到可變感應(yīng)磁場的作用，該磁場在壓カ包的各金屬壓板和金屬片材中產(chǎn)生感應(yīng)電流以至加熱所述壓板和金屬片材，反過來通過熱傳導(dǎo)加熱絕緣材料層；ii)升高壓カ包中的溫度直到絕緣材料層中的樹脂熔化、液化和流動(dòng)，從而在絕緣材料層和金屬片材之間提供粘接；iii)升高壓カ包中的溫度直到超過前ー階段ii)的溫度，以至于絕緣材料層中的可聚合樹脂聚合；iv)持續(xù)冷卻壓カ包直到絕緣材料層硬化；最后從壓カ機(jī)的壓カ板之間移走壓カ包，并且將壓板和獲得的硬電路板隔開。該方法的另ー個(gè)特征是用來形成壓カ包結(jié)構(gòu)一部分的、刻有電路圖像的印刷電路板根據(jù)本發(fā)明的方法而獲得。該方法的另ー個(gè)特征是壓カ包的金屬片材由銅和/或鋁制成。根據(jù)本發(fā)明的另ー個(gè)方面，絕緣材料層由纖維玻璃紙和/或浸有環(huán)氧樹脂、聚酰胺、酚醛樹脂或含氟聚合物(PTFE)的材料形成。根據(jù)本發(fā)明方法的另ー個(gè)特征，壓カ包為真空加壓。 一種用于本發(fā)明上述方法中的設(shè)備包括一個(gè)設(shè)置有至少ー個(gè)壓カ機(jī)単元的封閉結(jié)構(gòu)，所述壓カ機(jī)単元包括ー個(gè)通過推動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)、能夠沿兩個(gè)方向豎直移動(dòng)的上壓カ板和一個(gè)相對于上壓板同軸設(shè)置、固定到封閉結(jié)構(gòu)上或者可沿兩個(gè)方向豎直移動(dòng)的下壓カ板，所述上、下壓板能夠在其中間容納一個(gè)根據(jù)本發(fā)明方法的壓カ包。實(shí)質(zhì)上，該設(shè)備的特征在于它包括一個(gè)用于在壓カ包的金屬壓板和金屬片材中產(chǎn)生感應(yīng)電流并導(dǎo)致這些它們發(fā)熱的可變感應(yīng)磁場發(fā)生裝置以及控制該磁場發(fā)生裝置工作和控制壓力包所受壓カ的控制裝置，所述控制裝置實(shí)質(zhì)上影響應(yīng)用于發(fā)生裝置的頻率和電壓以及壓カ包內(nèi)達(dá)到的溫度。根據(jù)ー個(gè)最佳實(shí)施例，該設(shè)備包括用于在封閉結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生真空的裝置。本發(fā)明的另ー個(gè)特征在于該設(shè)備設(shè)置有一個(gè)由感應(yīng)線圈形成而不帶磁芯的可變感應(yīng)磁場發(fā)生裝置，其中上壓カ板和下壓カ板設(shè)置于感應(yīng)線圈中。本發(fā)明方法和設(shè)備的特征為用于制造印刷電路板的已知方法和設(shè)備所產(chǎn)生的問題提供了創(chuàng)新的解決方案。采用本發(fā)明的方法，通過電磁感應(yīng)加熱壓カ包的金屬片材具有如下優(yōu)勢它在壓力包中產(chǎn)生均勻的加熱，并且事實(shí)上有可能獲得壓板的任何溫升速度以及所用樹脂需要的任何聚合溫度。通過控制應(yīng)用于產(chǎn)生磁場的電路的電源電壓和/或頻率很容易控制和調(diào)節(jié)壓力包達(dá)到的溫度。它可以應(yīng)用于任何壓電路板結(jié)構(gòu)而不損失與溫度或其溫度調(diào)節(jié)有關(guān)的性能；并且它不需要中間壓板具備電絕緣，而這會(huì)發(fā)生在基于將形成壓力包的壓板通電流的壓カ機(jī)的實(shí)施例中。


通過非限制性實(shí)例，附圖舉例說明了使用本發(fā)明方法可以獲得的各種印刷電路板結(jié)構(gòu)以及用于本發(fā)明方法的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例。在所述圖中圖I至5是各個(gè)壓カ包結(jié)構(gòu)的示意性剖面圖；和圖6是表不用于本發(fā)明方法的ー種設(shè)備的圖解剖面圖。
具體實(shí)施例方式在下面為本發(fā)明方法和設(shè)備的說明中，為了簡化，相同附圖標(biāo)記用于表示相同或相似部件。圖I表示第一種壓カ包(press packet) 10,包括兩個(gè)壓板,分別為ー個(gè)上壓板11和一個(gè)下壓板12，它們中間設(shè)置有ー個(gè)由第一金屬片材13和第二金屬片材14形成的印刷電路板結(jié)構(gòu)，兩張金屬片材由三個(gè)浸有可聚合樹脂的絕緣材料層15彼此隔開。金屬層13和14優(yōu)選由銅構(gòu)成并且絕緣材料層15優(yōu)選由浸有環(huán)氧樹脂的纖維玻璃材料構(gòu)成。圖2表示第二種壓カ包20，包括三個(gè)壓板，分別為ー個(gè)上壓板11、ー個(gè)中間壓板21和一個(gè)下壓板12。在上壓板11和中間壓板21之間設(shè)置有ー個(gè)由第一金屬片材13和第二金屬片材14形成的印刷電路板結(jié)構(gòu)，兩張金屬片材由三個(gè)浸有可聚合樹脂的絕緣材料層15彼此隔開，它們都與圖I中詳細(xì)表示的印刷電路板結(jié)構(gòu)具有相似的形式，并且ー個(gè)與設(shè)置在上壓板11和中間壓板21之間的印刷電路板結(jié)構(gòu)相似的印刷電路板結(jié)構(gòu)設(shè)置在中間壓板21和下壓板12之間。圖3表不第三種壓カ包30,包括兩個(gè)壓板,分別為ー個(gè)上壓板11和一個(gè)下壓板12，它們中間設(shè)置有ー個(gè)由第一金屬片材13、兩個(gè)浸有可聚合樹脂的絕緣材料層15、ー個(gè)上下面設(shè)置有各自雕刻電路圖像的印刷電路板31、兩個(gè)浸有可聚合樹脂的絕緣材料層15和第二金屬片材14形成的印刷電路板結(jié)構(gòu)。圖4表示第四種壓カ包40，包括三個(gè)壓板，分別為ー個(gè)上壓板11、ー個(gè)中間壓板21和一個(gè)下壓板12。在上壓板11和中間壓板21之間設(shè)置有ー個(gè)由第一金屬片材13、兩個(gè)浸有可聚合樹脂的絕緣材料層15、ー個(gè)上下面設(shè)置有各自雕刻電路圖像的印刷電路板31、兩個(gè)浸有可聚合樹脂的絕緣材料層15和第二金屬片材14形成的印刷電路板結(jié)構(gòu)，它們都與圖3中詳細(xì)表示的印刷電路板結(jié)構(gòu)具有相似的形式；并且ー個(gè)與設(shè)置在上壓板11和中間壓板21之間的印刷電路板結(jié)構(gòu)相似的印刷電路板結(jié)構(gòu)設(shè)置在中間壓板21和下壓板12之間。圖5表示第五種壓カ包50，包括四個(gè)壓板，分別為ー個(gè)上壓板11、ー個(gè)第一中間壓板21、ー個(gè)第二中間壓板51和一個(gè)下壓板12。在各對層疊壓板之間，即壓板11和21、21和51以及51和12之間設(shè)置有ー個(gè)由第一金屬片材13和第二金屬片材14形成的印刷電路板結(jié)構(gòu)，兩張金屬片材由三個(gè)浸有可聚合樹脂的絕緣材料層15彼此隔開，它們都與圖I和2中所示的印刷電路板結(jié)構(gòu)具有相似的形式。應(yīng)該注意到，各結(jié)構(gòu)的第一金屬片材13之間的連續(xù)性和第二金屬片材14之間的連續(xù)性對于本發(fā)明方法的應(yīng)用決不是必須的，但是如果壓カ包以圖5所示的方式形成，即在第一和第二金屬片材之間提供物理連續(xù)性，那么作為本發(fā)明方法應(yīng)用的實(shí)例提供則更好。用于實(shí)現(xiàn)該方法的壓板由金屬材料，如鋁或鋼構(gòu)成，優(yōu)選由磁鋼構(gòu)成。同樣，當(dāng)用于生產(chǎn)電路板的金屬片材由銅和/或鋁構(gòu)成時(shí)根據(jù)本發(fā)明的方法的結(jié)果為最佳。被設(shè)計(jì)為與絕緣材料層接觸的金屬片材表面經(jīng)過機(jī)械或化學(xué)處理以提高其粗糙度以及與所述絕緣材料層的粘接。作為選擇，所使用并被設(shè)計(jì)為接觸絕緣材料層的金屬片材的表面可以浸有粘接劑或樹脂，也提高金屬片材與所用絕緣材料的粘接。如上圖I至5中所示，已經(jīng)通過實(shí)例說明了本發(fā)明方法的應(yīng)用，但是存在提供壓カ包不同實(shí)施例的很多其它可能的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的方法適用于全部，并且一旦壓カ包已經(jīng)形成并且受到本發(fā)明設(shè)備的壓力，下面將通過實(shí)例進(jìn)行說明，采取如下步驟i )將壓カ包10、 20、30、40、50置于在壓板11、12、21、51和金屬片材13、14以及帶有電路圖像的印刷電路板31中產(chǎn)生感應(yīng)電流的可變磁場中，將它們加熱，并且通過熱傳導(dǎo)加熱絕緣材料層15 ;ii)升高壓カ包10、20、30、40、50中的溫度直到絕緣材料層15中的樹脂熔化并且所述材料粘接到金屬片材上；iii)升高壓カ包的溫度直到絕緣材料層15中的樹脂聚合；和iv)繼續(xù)冷卻壓カ包10、20、30、40、50直到絕緣材料層15變硬，從壓カ機(jī)的壓カ板之間移走壓カ包，并且將壓板11、12、21、51與所獲得的硬電路板隔開。圖6中圖解表示的本發(fā)明的設(shè)備包括封閉結(jié)構(gòu)60，所述封閉結(jié)構(gòu)60設(shè)有用于在其內(nèi)部生產(chǎn)真空的裝置61和ー個(gè)真空計(jì)62。在結(jié)構(gòu)60內(nèi)部，有ー個(gè)壓カ機(jī)單元，包括ー個(gè)能夠沿兩個(gè)方向豎直移動(dòng)的上壓カ板63、一個(gè)相對于上壓力板63同軸設(shè)置的下壓カ板64以及推動(dòng)上壓力板63的裝置，在該實(shí)施例的實(shí)例中下壓カ板固定到結(jié)構(gòu)60上，盡管可以理解，作為未示出的實(shí)施例的變化例，所述下壓力板可能能夠沿兩個(gè)方向豎直移動(dòng)，而所述推動(dòng)裝置包括一個(gè)設(shè)置有活塞66的油缸65,活塞66的連桿67固定到上壓カ板63上,所有這些適合于在上壓カ板63和下壓カ板64之間容納一個(gè)壓カ包70，該壓カ包帶有ー個(gè)如圖I至5中所示的印刷電路板結(jié)構(gòu)或任何其它可能的結(jié)構(gòu)。在該實(shí)施例的實(shí)例中，只顯示了一個(gè)壓カ機(jī)単元，但是可以理解，封閉結(jié)構(gòu)60可以包含ー個(gè)以上的壓カ機(jī)単元，例如，兩個(gè)或多個(gè)壓カ機(jī)単元，并且除了其它因素之外，它們的數(shù)量受所需印刷電路板體積的限制。
圖6顯示本發(fā)明的設(shè)備設(shè)置有ー個(gè)基本上由感應(yīng)線圈形成而不帶磁芯的可變感應(yīng)磁場發(fā)生裝置68，在感應(yīng)線圈中設(shè)置有上壓カ板63、壓カ包70和下壓カ板64。另外，磁場產(chǎn)生裝置68設(shè)置有控制裝置69，它實(shí)際上被設(shè)計(jì)為控制這些線圈的頻率和供電電壓，這使得壓カ包70可以達(dá)到的溫度可以改變。需要使可能用于印刷電路板制造過程中的樹脂聚合的時(shí)間和溫度決定于樹脂的成分和應(yīng)用于壓カ包的壓カ。因此，該設(shè)備設(shè)置有一個(gè)壓カ調(diào)節(jié)器71和ー個(gè)或多個(gè)溫度探測器72。壓カ調(diào)節(jié)器和溫度探測器獲得的信息用于控制設(shè)備的控制裝置69。
權(quán)利要求
1.ー種印刷電路板制造方法，包括 a)將ー個(gè)壓カ包(10、20、30、40、50)設(shè)置在壓カ機(jī)的壓カ板(63、64)之間，所述壓カ板布置在一個(gè)不帶磁芯的感應(yīng)磁場發(fā)生裝置的感應(yīng)線圈中，所述壓カ包包括至少三個(gè)金屬材料的壓板(11、12、21、51)，它們中間設(shè)置有由ー張或多張金屬片材(13、14)、ー個(gè)或多個(gè)浸有可聚合樹脂的絕緣材料層(15)和/或一張或多張刻有電路圖像的印刷電路板(31)形成的印刷電路板結(jié)構(gòu)； b)在真空狀態(tài)下，在壓カ板之間對壓力包(10、20、30、40、50)加壓，并且 i)使壓カ包(10、20、30、40、50)受到可變感應(yīng)磁場的作用，該磁場在壓カ包的各金屬壓板(11、12、21、51)和金屬片材(13、14)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，加熱所述壓板(11、12、21、51)和金屬片材(13、14)，并通過熱傳導(dǎo)來加熱絕緣材料層(15); ii)升高壓カ包(10、20、30、40、50)中的溫度直到絕緣材料層(15)中的樹脂熔化、液化 和流動(dòng)，從而在所述絕緣材料層和金屬片材(13、14)之間產(chǎn)生粘接； iii)進(jìn)ー步升高壓カ包(10、20、30、40、50)中的溫度直到超過前ー階段ii)的溫度，以至于絕緣材料層(15)中的可聚合樹脂聚合； iv)冷卻壓カ包直到絕緣材料層(15)硬化；并且從壓カ板(63、64)之間移走壓カ包(10、20、30、40、50)，并且將壓板(11、12、21、51)與所獲得的硬電路板隔開。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，壓カ機(jī)的各壓カ板平行于所述感應(yīng)線圈的軸向延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，用來形成壓カ包(30、40)結(jié)構(gòu)一部分的、亥IJ有電路圖像的印刷電路板(31)根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法而獲得。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，壓カ包(10、20、30、40、50)的金屬片材(13、14)由銅和/或招制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，絕緣材料層(15)由纖維玻璃紙和/或浸有環(huán)氧樹脂、聚酰胺、酚醛樹脂或含氟聚合物(PTFE)的材料形成。
6.ー種用于權(quán)利要求I所述方法的設(shè)備，包括 ー個(gè)封閉結(jié)構(gòu)(60)，包括用于在其內(nèi)部產(chǎn)生真空的裝置； 設(shè)置在封閉結(jié)構(gòu)中的至少ー個(gè)壓カ機(jī)単元，所述壓カ機(jī)単元包括ー個(gè)通過推動(dòng)裝置(65、66、67)驅(qū)動(dòng)而沿兩個(gè)方向豎直移動(dòng)的上壓カ板(63)和一個(gè)相對于上壓力板(63)同軸設(shè)置的下壓カ板(64)，所述上壓力板(63)和下壓カ板(64)布置在一個(gè)不帶磁芯的感應(yīng)磁場發(fā)生裝置的感應(yīng)線圈中且平行于所述感應(yīng)線圈的軸向延伸，并且適合于在它們中間容納ー個(gè)根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的方法中描述的壓力包； 所述感應(yīng)磁場發(fā)生裝置為用于在壓カ包(10、20、30、40、50)的金屬壓板(11、12、21、51)和金屬片材(13、14)中產(chǎn)生感應(yīng)電流并導(dǎo)致發(fā)熱的可變感應(yīng)磁場發(fā)生裝置(68)； 控制該磁場發(fā)生裝置工作和控制壓力包所受壓カ的控制裝置(69)，所述控制裝置實(shí)質(zhì)上影響應(yīng)用于發(fā)生裝置(68)的頻率和電壓以及壓カ包(10、20、30、40、50)內(nèi)達(dá)到的溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，壓カ機(jī)的上下壓カ板平行于所述感應(yīng)線圈的軸向延伸。
全文摘要
公開了印刷電路板制造方法和設(shè)備，其中壓力包設(shè)置在壓力機(jī)的壓力板之間，并且包括至少兩個(gè)金屬材料的壓板，壓板中間設(shè)置有由金屬片材、絕緣材料層和/或印刷電路板形成的印刷電路板結(jié)構(gòu)，壓力包受到可變感應(yīng)磁場的作用，該磁場在壓力包的金屬壓板和金屬片材中產(chǎn)生感應(yīng)電流以加熱壓板和金屬片材，反過來通過熱傳導(dǎo)加熱絕緣材料層，使絕緣材料層中的樹脂熔化和液化，并且使絕緣材料和金屬片材粘接，當(dāng)繼續(xù)升高溫度時(shí)，絕緣材料層中的可聚合樹脂聚合，在壓力包冷卻之后，產(chǎn)生適于制作印刷電路板的硬電路板。
文檔編號B32B37/04GK102653156SQ201210174988
公開日2012年9月5日 申請日期2004年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月27日
發(fā)明者何塞·安東尼奧·庫韋羅·岡薩雷斯, 維克托·拉薩羅·加列戈 申請人:徹姆普拉特原料公司